سجل النمط الظاهري بسيط مركب نظام لتقييم نماذج الماوس من رنح مخيخي

لقد قمنا بتطوير نظام تسجيل لنمط ظاهري مركب لتقييم شدة المرض وتطوره. وفي نماذج الفئران المصابة بالرنح المخيخي، نجري أربعة اختبارات مختلفة، وهي: اختبار الحافة، والأطراف الخلفية، والتشبث، والمشية، والحدب، باستخدام مقياس من صفر إلى ثلاثة لكل اختبار للحصول على درجة إجمالية تتراوح من صفر إلى 12. ومن بين المقاييس الأربعة، تم تنفيذ اختبار الحافة لقياس التنسيق بشكل مباشر.

يعد تشنج الأطراف الخلفية (Hind limb clasping) مؤشراً على تطور المرض في عدد من نماذج الفئران المصابة بالتنكس العصبي. وتعتبر المشية مقياساً للتنسيق ووظائف العضلات. أما التحدب (Kyphosis) فهو انحناء في العمود الفقري في المنطقة الرقبية الصدرية، وهو شائع في نماذج الفئران المصابة بتنكس الجهاز الحركي والتنكس العصبي النخاعي والمخيخي، حيث يتم إجراء كل اختبار وتسجيل الدرجة الناتجة.

يتم حساب متوسط مجموع الدرجات الأربع أو متوسط درجة النمط الظاهري المركب لكل مجموعة من الفئران ثم تمثيله بيانياً. عند تطبيق هذا البروتوكول على نماذج مختلفة من الفئران، من المهم أولاً تحليل درجات الاختبارات الفردية لتحديد المزيج المثالي للمقاييس الأربعة الموصوفة. لقد صُمم هذا البروتوكول تحديداً للتمييز بين الأفراد المصابين وغير المصابين، مع قياس تطور النمط الظاهري للمرض في نماذج الفئران المصابة بالرنح النخاعي المخيخي.

النوع السابع. مرحباً، أنا ستيفاني فور من مختبر الدكتورة غوين غاردن في قسم أمراض الأعصاب بجامعة واشنطن. سنعرض لكم اليوم طريقة بسيطة وحساسة لتقييم شدة المرض في نماذج الفئران المصابة بالرنح المخيخي.

نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لتقدير الفروق المظهرية كمياً في نماذج الفئران المصابة بالترنح النخاعي المخيخي من النوع السابع أو SCA seven، ولمتابعة تطور المظهر الفينوتيبي لـ SCA seven بمرور الوقت. لذا، لنبدأ الآن. يعد اختبار الحافة (ledge test) مقياساً مباشراً للتنسيق الحركي، والذي يتضرر في حالات الترنح المخيخي والعديد من الاضطرابات التنكسية العصبية الأخرى.

يقيس هذا الإجراء المؤشرات الأكثر قابلية للمقارنة مباشرة مع علامات الرنح المخيخي لدى البشر لمنع التحيز. يجب ألا يكون لدى الباحث الذي يجري التقييمات معرفة بالنمط الجيني للحيوان. وخلال التقييمات، يتم تسجيل القياسات الفردية على مقياس من صفر إلى ثلاثة، حيث يمثل الصفر غياب النمط الظاهري، ويمثل الرقم ثلاثة أشد مظاهره حدة.

ابدأ برفع الفأر من القفص ووضعه على حافة القفص. راقب الفأر وهو يمشي على طول حافة القفص ثم ينزل بنفسه إلى داخل القفص. سيمشي الفأر من النوع البري (wild type) على طول الحافة دون أن يفقد توازنه، وسينزل إلى داخل القفص بسلاسة مستخدماً قوائمه.

يُخصص لهذا السلوك درجة صفر. أما إذا فقد الفأر توازنه أثناء المشي على الحافة، ولكنه يبدو متناسق الحركات في جوانب أخرى، فيحصل على درجة واحدة. وإذا لم يستخدم الأطراف الخلفية بفعالية أو لم يتمكن من النزول بسلاسة إلى داخل القفص.

يتم منح درجة اثنين إذا سقط الحيوان من الحافة أو كاد أن يسقط أثناء المشي أو محاولة خفض نفسه، أو إذا ارتجف ورفض التحرك تماماً. وفي حال استمرار ذلك رغم التشجيع، يتم منحه درجة ثلاثة. يُجرى اختبار الحافة ثلاث مرات لضمان دقة القياس، ثم يتم تسجيل درجة اختبار الحافة.

لنتعرف الآن على كيفية تسجيل درجة تشنج الأطراف الخلفية. يعد تشنج الأطراف الخلفية مؤشراً على تطور المرض في عدد من نماذج الفئران المصابة بالتنكس العصبي، بما في ذلك أنواع معينة من ترنح المخيخ. لبدء التقييم، أمسك الذيل بالقرب من قاعدته وارفعه بعيداً عن جميع الأشياء المحيطة بوضوح تام.

راقب وضعية الطرف الخلفي لمدة 10 ثوانٍ تقريبًا. إذا كانت الأطراف الخلفية متباعدة باستمرار للخارج بعيدًا عن البطن، يتم تعيين درجة صفر لها. وإذا كان أحد الأطراف الخلفية منطويًا باتجاه البطن لأكثر من 50% من وقت التعليق، يتم منح درجة واحدة.

إذا كانت كلتا الطرفين الخلفيتين منسحبتين جزئياً نحو البطن لأكثر من 50% من وقت التعليق، يتم إعطاء درجة اثنين. أما إذا كانت الطرفان الخلفيتان منسحبتين بالكامل وتلامسان البطن لأكثر من 50% من وقت التعليق، يتم إعطاء درجة ثلاثة. يُجرى الاختبار ثلاث مرات ويُسجل مجموع درجات تشنج الطرفين الخلفيتين.

لنلقِ نظرة الآن على كيفية تقييم المشية. يعد اختبار المشية مقياساً للتنسيق ووظيفة العضلات. لبدء الاختبار، أخرج الفأر من قفصه وضعه على سطح مستوٍ بحيث يكون رأسه في اتجاه معاكس للباحث.

راقب الفأر من الخلف أثناء سيره. إذا تحرك الفأر بشكل طبيعي مع استناد وزن جسمه على جميع الأطراف دون أن تلامس بطنه الأرض، وبمشاركة متساوية من كلا الطرفين الخلفيين، يتم منحه درجة صفر. أما إذا ظهر عليه رعاش أو بدا وكأنه يعرج أثناء المشي، أو كانت قدماه متباعدتين قليلاً عن جسمه، فيتم منحه درجة واحدة.

إذا ظهر رعاش شديد، أو عرج شديد، أو انخفاض في الحوض، أو إذا كانت القدمان تبتعدان عن الجسم بشكل أكثر حدة أثناء الحركة، يتم تعيين الدرجة اثنان. أما إذا كان الفأر يواجه صعوبة في التحرك للأمام ويسحب بطنه على الأرض، فيحصل على الدرجة ثلاثة. يتم رصد التقييم العصبي العضلي للفئران ثلاث مرات وتسجيل درجة التزحلق.

لننتقل الآن إلى اختبار التحدب (kyphosis)، حيث يُعد التحدب انحناءً ظهرياً مميزاً للعمود الفقري. ويُعتبر هذا مظهراً شائعاً للأمراض التنكسية العصبية التي تصيب الأنظمة الحركية، بما في ذلك الرنح النخاعي والمخيخي في نماذج الفئران.

تحدث هذه الحالة نتيجة فقدان التوتر العضلي في العضلات الشوكية ثانوياً للتنكس العصبي. للبدء، أخرج الفأر من قفصه وضعه على سطح مستوٍ، ثم راقبه أثناء المشي.

إذا كان الفأر قادرًا على بسط عموده الفقري بسهولة أثناء المشي ولا يعاني من تحدب مستمر، فإنه يحصل على درجة صفر. وإذا أظهر الفأر تحدبًا طفيفًا ولكنه قادر على بسط عموده الفقري، فإنه يحصل على درجة واحدة. أما إذا كان غير قادر على البسط تمامًا ويعاني من تحدب مستمر ولكن طفيف، فإنه يحصل على درجتين.

إذا حافظ الفأر على تحدب واضح في الظهر أثناء المشي أو الجلوس، يتم تخصيص درجة ثلاثة له. قم بمراقبة درجة تحدب الفأر ثلاث مرات. ثم أعد الفأر إلى قفصه وسجل درجة التحدب الخاصة به.

يظهر هنا رسم بياني تمثيلي لتقييم النمط الظاهري المركب لنموذج من فئران spino المعدلة وراثياً المصابة بالترنح المخيخي من النوع السابع، والمعروف باسم Flocked SCA 7 92 Q. تم جمع درجات المقاييس الأربعة لكل فأر، وحُسب متوسط الدرجة المركبة لكلا النمطين الجينيين في كل عمر. وهنا، تُظهر فئران Fluxed, SCA 7 92 Q نمطاً ظاهرياً تصاعدياً لـ SCA seven يختلف بشكل ملحوظ عن أشقائها غير المعدلين وراثياً. والأهم من ذلك، أن هذه الدرجة المتزايدة للنمط الظاهري بمرور الوقت تتفق مع الطبيعة التصاعدية للمرض البشري.

لقد قدمنا لكم للتو كيفية استخدام نظام تسجيل النمط الظاهري المركب لتقييم شدة المرض وتطوره في نماذج الفئران المصابة بالرنح المخيخي. عند تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر أن السمنة تُعد عاملاً مربكاً في جميع الاختبارات الأربعة الموصوفة. ويمكن تحليل نتائج الاختبارات الفردية بشكل منفصل لتحديد تركيبتها المثالية أولاً في نظام تسجيل النمط الظاهري المركب، بما يتناسب مع نموذج الفئران المستخدم لديكم.

هذا كل شيء. شكراً للمشاهدة، وحظاً موفقاً في تجاربكم.